JP3513387B2 - Pipe inner surface welding equipment - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、管内面溶接装置に
関し、特に、原子力プラントの圧力配管や燃料制御ハウ
ジング等における小口径管穴の管内面溶接装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pipe inner surface welding device, and more particularly to a pipe inner surface welding device for a small diameter pipe hole in a pressure pipe or a fuel control housing of a nuclear power plant.
【0002】[0002]
【従来の技術】図7に、原子力プラントにおける圧力容
器の上蓋aに固定された、内側に小口径管穴を有する圧
力配管bを示す。この圧力配管bは、U字状に開放され
た溶接継手を突合わせ溶接して構成されている。この溶
接された溶接継手内側は、小口径管穴に対して袋状に拡
大している。このような構造の長尺圧力配管を溶接継手
において外側から溶接する場合、この溶接継手裏面cま
での完全な溶け込み溶接が要求されている。従って。溶
接後、溶接継手裏面cにおける裏波状態を目視検査や非
破壊検査により確認する必要があり、もし不完全な裏波
溶接部がある場合は、溶接継手内側から補修溶接をしな
ければならない。2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a pressure pipe b fixed to an upper lid a of a pressure vessel in a nuclear power plant and having a small diameter pipe hole inside. This pressure pipe b is formed by butt welding a U-shaped open welded joint. The inside of the welded welded joint expands like a bag into the small diameter pipe hole. When welding a long pressure pipe having such a structure from the outside in a welded joint, complete penetration welding up to the rear surface c of the welded joint is required. Therefore. After welding, it is necessary to confirm the state of the backside wave on the back surface c of the welded joint by visual inspection or nondestructive inspection. If there is an incomplete backside welded portion, repair welding must be performed from the inside of the welded joint.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、管内面から溶
接施工する装置は、大口径管用としては従来から存在す
るが、上記の管構造を有する小口径管もに適用できる装
置は存在せず、適切な補修溶接をすることができないと
いう問題点があった。However, although a device for welding from the inner surface of the pipe has been conventionally used for a large diameter pipe, there is no device applicable to a small diameter pipe having the above-mentioned pipe structure. There is a problem that proper repair welding cannot be performed.
【0004】従って、本発明は、このような問題点を解
決するためになされたもので、溶接継手の健全性を確保
するために、配管の管穴を通り、袋状に拡大した溶接継
手内面の裏波溶接部を補修溶接することができる管内面
溶接装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and in order to secure the soundness of the welded joint, the inner surface of the welded joint which passes through the pipe hole of the pipe and is expanded in a bag shape. It is an object of the present invention to provide a pipe inner surface welding device capable of repair-welding a backside welded part of the pipe.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項1に記載の本発明による管内面溶接装置は、
被溶接管に対して径方向へ移動可能な溶接トーチと、該
溶接トーチの移動方向に向けて視野をもつアーク監視装
置と、該アーク監視装置と前記溶接トーチとを収納する
と共に前記溶接トーチを径方向へ移動させる駆動装置を
備えた溶接ヘッドと、該溶接ヘッドを保持すると共に該
溶接ヘッドを前記被溶接管に対して周方向に回転可能に
する回転駆動装置を備えた棒部材と、該棒部材を前記被
溶接管に取り付けると共に前記被溶接管に対して軸方向
移動量を調節できる調節具を有する取付具とを備える。In order to achieve the above object, a pipe inner surface welding apparatus according to the present invention according to claim 1 is
A welding torch that is movable in the radial direction with respect to the pipe to be welded, an arc monitoring device having a field of view in the moving direction of the welding torch, the arc monitoring device and the welding torch, and the welding torch. A welding head provided with a driving device for moving in a radial direction; a rod member provided with a rotation driving device for holding the welding head and rotating the welding head in a circumferential direction with respect to the pipe to be welded; A rod member attached to the pipe to be welded, and a fixture having an adjuster capable of adjusting the amount of axial movement of the pipe to be welded.
【0006】また、請求項2に記載の本発明による管内
面溶接装置は、前記アーク監視装置はファイバ方式CC
Dカメラであり、さらに、該CCDカメラの視野を開閉
できる遮光フィルタを前記溶接ヘッドに備える。In the pipe inner surface welding device according to the present invention as defined in claim 2, the arc monitoring device is a fiber type CC.
The welding head is a D camera, and the welding head is provided with a light shielding filter capable of opening and closing the field of view of the CCD camera.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しながら本発
明の一実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形
態に係る管内面溶接装置の概要を示す図であり、図2
は、その主要部分の拡大図である。原子力プラント等に
おける圧力容器の上蓋aに、長尺の圧力配管bが取り付
けられており、この圧力配管bの途中に溶接継手を突合
わせ溶接した部位がある。この突合わせ溶接された溶接
継手の内側には、袋状の空間が存在する。本発明に係る
管内面溶接装置は、この袋状の空間内で、溶接継手裏面
cにおける溶接部の補修を可能とするものであり、溶接
部の補修をする溶接トーチ2を案内、位置決め溶接方向
に回転させる溶接ヘッド1に、ガイドパイプ3と種々の
ケーブル類を内蔵するフレキシブルパイプ4とを連結
し、このフレキシブルパイプ4の圧力配管b外部に存在
する部分を昇降台6の保持部6aに保持させ、この保持
部6aに圧力配管bの管穴と平行に設けられたスライド
部6bを、圧力配管b外側に取り付けた上下スライド5
に、軸方向移動可能に保持させるように構成されてい
る。この上下スライド5及び昇降台6とからなる軸方向
移動量調節具を微調節することにより、溶接ヘッド1に
収納された溶接トーチ2を補修が必要な溶接継手裏面c
の溶接部に適切に位置合わせすることができる。なお、
溶接ヘッド1及びガイドパイプ3内の種々の機器用のケ
ーブル類を、フレキシブルパイプ4を通じて外部へ引き
出すので、溶接作業を遠隔操作で容易に行うことができ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a pipe inner surface welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
Is an enlarged view of the main part. A long pressure pipe b is attached to an upper lid a of a pressure vessel in a nuclear power plant or the like, and there is a butt welded portion of a welded joint in the middle of the pressure pipe b. A bag-shaped space exists inside the butt-welded welded joint. The pipe inner surface welding apparatus according to the present invention is capable of repairing the welded portion on the back surface c of the welded joint in this bag-shaped space, guiding the welding torch 2 for repairing the welded portion, and positioning welding direction. The guide pipe 3 and the flexible pipe 4 containing various cables are connected to the welding head 1 which is rotated in a horizontal direction, and the portion of the flexible pipe 4 existing outside the pressure pipe b is held by the holding portion 6a of the lift table 6. The holding section 6a is provided with a slide portion 6b provided in parallel with the pipe hole of the pressure pipe b, and the vertical slide 5 is attached to the outside of the pressure pipe b.
Is configured to be held so as to be movable in the axial direction. By finely adjusting the axial movement amount adjuster including the vertical slide 5 and the lifting table 6, the welding torch 2 stored in the welding head 1 needs to be repaired.
Can be properly aligned with the welds of. In addition,
Since the cables for various devices in the welding head 1 and the guide pipe 3 are pulled out to the outside through the flexible pipe 4, the welding work can be easily performed by remote control.
【0008】図2及び3を参照すると、溶接ヘッド1
は、圧力配管bの小口径管穴内へ挿入可能な円筒形状の
外筒10と、管穴内へ挿入し易いように弾頭形状になっ
ている先端部10aとから形成されている。外筒10の
内部には、小型の溶接トーチ2、この溶接トーチ2を駆
動させる駆動機構、この駆動機構が故障した場合の脱出
機構20及び溶接トーチ2による溶接部を監視するアー
ク監視機構16が収納されている。また、外筒10の一
側面部には、溶接トーチ2が袋状に拡大した溶接継手内
部の空間内で移動できるように開口10bが設けられて
いる。With reference to FIGS. 2 and 3, the welding head 1
Is formed of a cylindrical outer cylinder 10 that can be inserted into a small-diameter pipe hole of the pressure pipe b, and a tip portion 10a that is a warhead shape so as to be easily inserted into the pipe hole. Inside the outer cylinder 10, there are a small welding torch 2, a drive mechanism for driving the welding torch 2, an escape mechanism 20 when the drive mechanism fails, and an arc monitoring mechanism 16 for monitoring the welded portion by the welding torch 2. It is stored. In addition, an opening 10b is provided on one side surface portion of the outer cylinder 10 so that the welding torch 2 can move within the space inside the welded joint that is enlarged like a bag.
【0009】次に溶接トーチ2を圧力配管bの管穴に対
して径方向に移動させる駆動機構について説明する。溶
接トーチ2は、3本のロングリンク7a、7b及び7c
と1本のショートリンク8とで構成した平行リンク機構
9の一端側に保持されており、ショートリンク8の他端
側は、溶接ヘッド1の外筒10に連結し、ロングリンク
7a、7b及び7cの他端側は、直線スライド11の第
1ステージ12に連結している。この直線スライド11
は、溶接ヘッド1の開口10bと反対側の外筒10内側
に取り付けられており、第1ステージ12は、直線スラ
イド11に対して摺動可能に取り付けられている。一
方、第2ステージは12も、直線スライド11に対して
摺動可能に取り付けられているが、後述する脱出機構2
0により直線スライド11の後端部1aを保持すること
により、直線スライド11に対して相対的に動かないよ
うになっている。Next, a drive mechanism for moving the welding torch 2 in the radial direction with respect to the pipe hole of the pressure pipe b will be described. The welding torch 2 has three long links 7a, 7b and 7c.
It is held at one end side of a parallel link mechanism 9 composed of a short link 8 and one short link 8, and the other end side of the short link 8 is connected to the outer cylinder 10 of the welding head 1, and the long links 7a, 7b and The other end of 7c is connected to the first stage 12 of the linear slide 11. This straight line slide 11
Is attached inside the outer cylinder 10 on the side opposite to the opening 10b of the welding head 1, and the first stage 12 is attached slidably with respect to the linear slide 11. On the other hand, the second stage 12 is also slidably attached to the linear slide 11, but the escape mechanism 2 described later is used.
By holding the rear end portion 1a of the linear slide 11 by 0, the linear slide 11 does not move relative to the linear slide 11.
【0010】第2ステージ13には、エンコーダ付モー
タ14と、このモータ14により駆動させられる送りね
じ15が取り付けられている。送りねじ15の一端側
は、第2ステージ13にベアリングを介して回転可能に
保持され、その他端側は、第1ステージ12に設けられ
た送りネジ15と対をなすナットと噛み合っており、送
りねじ15の回転により、第1ステージ12が直線スラ
イド11上を、圧力配管bの管軸方向に前進/後退移動
する。この第1ステージ12の管軸方向の移動により、
平行クランク機構9を介して溶接トーチ2が溶接ヘッド
1の開口10bから同レベルで圧力配管bに対して径方
向に移動する。A motor 14 with an encoder and a feed screw 15 driven by the motor 14 are attached to the second stage 13. One end side of the feed screw 15 is rotatably held by the second stage 13 via a bearing, and the other end side of the feed screw 15 is meshed with a nut that is paired with the feed screw 15 provided on the first stage 12. By the rotation of the screw 15, the first stage 12 moves forward / backward on the linear slide 11 in the pipe axis direction of the pressure pipe b. By moving the first stage 12 in the tube axis direction,
Through the parallel crank mechanism 9, the welding torch 2 moves in the radial direction with respect to the pressure pipe b from the opening 10b of the welding head 1 at the same level.
【0011】図3及び4には、溶接トーチ2の位置決め
等に用いられるアーク監視機構16が示してある。アー
ク監視機構16は、溶接ヘッド1の内側に取り付けら
れ、本実施形態では、ファイバ方式の小型CCDカメラ
17を用いている。CCDカメラ17は、溶接ヘッド1
の開口10bに向かって側視の視野を持たせてあり、こ
の視野の方向は、溶接トーチ2の移動するレベルと同レ
ベルであるのが好ましい。また、CCDカメラ17の視
野の前方には、エアシリンダ19により移動できるよう
になっている遮光フィルタ18が設けられ、CCDカメ
ラ17の視野を上下に開閉するような構造になってい
る。なお、溶接ヘッド1には、図2及び6に示すような
補助ライト30が取り付けられており、外筒10の開口
10bの外側を照らすようになっている。3 and 4 show an arc monitoring mechanism 16 used for positioning the welding torch 2 and the like. The arc monitoring mechanism 16 is attached to the inside of the welding head 1, and in the present embodiment, a fiber type small CCD camera 17 is used. The CCD camera 17 is the welding head 1
It is preferable that the field of view of the side is provided toward the opening 10b of 1., and the direction of this field of view is preferably at the same level as the level at which the welding torch 2 moves. Further, in front of the field of view of the CCD camera 17, a light-shielding filter 18 that is movable by an air cylinder 19 is provided, and the structure is such that the field of view of the CCD camera 17 is opened and closed vertically. An auxiliary light 30 as shown in FIGS. 2 and 6 is attached to the welding head 1 so as to illuminate the outside of the opening 10b of the outer cylinder 10.
【0012】次に、図2及び5を参照して、溶接トーチ
2の駆動機構が故障した場合の脱出機構20を説明す
る。この脱出機構20は、直線スライド11に係合する
第2ステージ13に設けられており、ばね22により挟
み込む方向に偏倚される二つの係合爪21a及び21b
と、ばね22に抗して二つの係合爪21a及び21bを
開かせるワイヤロープ23とを備えており、このワイヤ
ロープ23は、ガイドパイプ3及びフレキシブルパイプ
4(図1参照)を通って外部まで導かれている。通常の
状態下では、図5(A)に示すように、二つの係合爪2
1a及び21bは、直線スライド11の後端部11aを
挟持している。これにより、上述したように、第2ステ
ージ13は、直線スライド11に対して相対的に動かな
いようになっている。Next, the escape mechanism 20 when the drive mechanism of the welding torch 2 fails will be described with reference to FIGS. 2 and 5. The escape mechanism 20 is provided on the second stage 13 that engages with the linear slide 11, and has two engaging claws 21 a and 21 b that are biased in the direction of being sandwiched by the spring 22.
And a wire rope 23 that opens the two engaging claws 21a and 21b against the spring 22, and the wire rope 23 passes through the guide pipe 3 and the flexible pipe 4 (see FIG. 1) to the outside. Have been led to. Under normal conditions, as shown in FIG. 5 (A), the two engaging claws 2
1a and 21b sandwich the rear end 11a of the linear slide 11. As a result, as described above, the second stage 13 does not move relative to the linear slide 11.
【0013】図2を参照して、溶接ヘッド1を圧力配管
b内で回転させる回転駆動機構を説明する。溶接ヘッド
1には、そのガイドパイプ3側に内歯車24aを備えた
内筒24が結合され、ベアリングハウジング25を介し
て溶接ヘッド1とガイドパイプ3とが連結している。ガ
イドパイプ3には、エンコーダ付モータ26が固定され
て、内筒24の内歯車24aと係合するようになってい
る。モータ26を駆動させると、係合する内歯車24a
が回転し、即ち内筒24と一体となった溶接ヘッド1
が、圧力配管b内で周方向に回転する。With reference to FIG. 2, a rotary drive mechanism for rotating the welding head 1 in the pressure pipe b will be described. An inner cylinder 24 having an internal gear 24a is connected to the welding head 1 on the guide pipe 3 side, and the welding head 1 and the guide pipe 3 are connected via a bearing housing 25. A motor 26 with an encoder is fixed to the guide pipe 3 so as to engage with the internal gear 24a of the inner cylinder 24. When the motor 26 is driven, the internal gear 24a that engages
The welding head 1 that rotates, that is, is integrated with the inner cylinder 24.
Rotates in the pressure pipe b in the circumferential direction.
【0014】また、内筒24には、圧力配管bの内壁に
対して回転自在なガイドリング27がベアリングハウジ
ング25の外筒より突出するように取り付けられてお
り、溶接ヘッド1が回転する場合に溶接ヘッド1の芯振
れを防止する。なお、本実施形態では、内歯車を溶接ヘ
ッド1側に、そしてモータをガイドパイプ3側に各々設
けたが、内歯車をガイドパイプ3側に、モータを溶接ヘ
ッド1側に設けて、溶接ヘッド1をガイドパイプ3に対
して回転させるようにしてもよい。なお、ガイドパイプ
3には、ガイド筒28a及び28b(図1参照)が設け
られており、溶接ヘッド1を圧力配管b内の小口径管穴
へ容易に挿入できるようにしてある。Further, a guide ring 27, which is rotatable with respect to the inner wall of the pressure pipe b, is attached to the inner cylinder 24 so as to protrude from the outer cylinder of the bearing housing 25, and when the welding head 1 rotates. The runout of the welding head 1 is prevented. In the present embodiment, the internal gear is provided on the welding head 1 side and the motor is provided on the guide pipe 3 side. However, the internal gear is provided on the guide pipe 3 side and the motor is provided on the welding head 1 side, and the welding head is provided. 1 may be rotated with respect to the guide pipe 3. The guide pipe 3 is provided with guide cylinders 28a and 28b (see FIG. 1) so that the welding head 1 can be easily inserted into the small diameter pipe hole in the pressure pipe b.
【0015】次に、本発明に係る管内面溶接装置の一実
施形態の作用について説明する。図1において、まず、
圧力配管bの下端部に昇降台6を有する上下スライド5
を取り付け、その後溶接ヘッド1を溶接継手内側にある
袋状の空間まで圧力配管bの小口径管穴内へ所定寸法手
送りで挿入する。この場合、圧力配管bの下端部から床
面までの高さが、溶接ヘッド1とガイドパイプ3との剛
体長さ以上あれば、これらを挿入することができ、その
後ガイドパイプ3にフレキシブルパイプ4を接続して所
定寸法挿入することができる。所定寸法挿入後、フレキ
シブルパイプ4を昇降台6の保持部6aに取り付ける。
そして、アーク監視機構16により溶接継手裏面cがC
CDカメラ17の視野中心に来るように、上下スライド
5でフレキシブルパイプ4の管軸方向の移動を微調整す
る。なお、視野中心を確認する作業の間は、図4に示し
た遮光フィルタ18は、内部を見やすくするために、C
CDカメラ17を遮らない位置にある。Next, the operation of one embodiment of the pipe inner surface welding apparatus according to the present invention will be described. In FIG. 1, first,
Vertical slide 5 having a lifting table 6 at the lower end of the pressure pipe b
After that, the welding head 1 is manually inserted into the small-diameter pipe hole of the pressure pipe b to a bag-shaped space inside the weld joint by a predetermined size. In this case, if the height from the lower end of the pressure pipe b to the floor surface is not less than the rigid body length of the welding head 1 and the guide pipe 3, they can be inserted, and then the flexible pipe 4 is inserted into the guide pipe 3. Can be connected and inserted with a predetermined size. After inserting the predetermined size, the flexible pipe 4 is attached to the holding portion 6a of the lifting table 6.
Then, the arc monitoring mechanism 16 causes the rear surface c of the weld joint to be C
The vertical slide 5 finely adjusts the movement of the flexible pipe 4 in the tube axis direction so that the CD camera 17 comes to the center of the visual field. During the work of confirming the center of the visual field, the light blocking filter 18 shown in FIG.
It is in a position where it does not block the CD camera 17.
【0016】溶接ヘッド1の管軸方向の位置調整の後、
図2及び6に示したエンコーダ付モータ14を駆動させ
て送りねじ15を回転させることにより、第1ステージ
12が直線スライド11に沿って管軸方向に前進移動し
始める(図6(A)参照)。第1ステージ12の前進移
動に伴い、図6(B)に示すように、平行リンク機構9
に取り付けられた溶接トーチ2が、同一レベル内で圧力
配管bの径方向を管壁に向かって移動する。ここで、モ
ータ14のエンコーダで第1ステージ12の移動量を数
値制御することにより、溶接トーチ2の半径方向移動距
離を制御することができ、アーク監視機構16と併せ
て、溶接継手裏面cにおける溶接開始点の正確な位置設
定を容易に行うことができる。After adjusting the position of the welding head 1 in the axial direction of the pipe,
By driving the motor with encoder 14 shown in FIGS. 2 and 6 to rotate the feed screw 15, the first stage 12 starts to move forward along the linear slide 11 in the tube axis direction (see FIG. 6A). ). As the first stage 12 moves forward, as shown in FIG. 6 (B), the parallel link mechanism 9
The welding torch 2 attached to is moved in the radial direction of the pressure pipe b toward the pipe wall within the same level. Here, by numerically controlling the movement amount of the first stage 12 with the encoder of the motor 14, the radial movement distance of the welding torch 2 can be controlled. Together with the arc monitoring mechanism 16, the welding joint back surface c Accurate position setting of the welding start point can be easily performed.
【0017】溶接を開始する場合には、まず、図4に示
した遮光フィルタ18をCCDカメラ17の視野を遮る
位置に移動させ、溶接による汚染からCCDカメラ17
を保護すると共に、CCDカメラ17より送られて来る
溶接画像を見やすくする。次に、溶接走行は、溶接トー
チ2を保持する溶接ヘッド1を圧力配管bに対して周方
向に回転させることにより行う。ガイドパイプ3に取り
付けられたエンコーダ付モータ26を駆動させると、モ
ータ26と噛み合う内歯車24aを備えた内筒24が回
転し、それにより内筒24と結合する溶接ヘッド1が圧
力配管bに対して周方向に回転する。回転する際、ガイ
ドリング27の案内により、溶接ヘッド1の芯揺れが防
止され、溶接トーチ2により行われる溶接の安定した溶
接走行が得られる。なお、モータ26のエンコーダによ
り溶接範囲を容易に制御することができ、連続した溶接
や、スポット溶接など必要な箇所のみ溶接することがで
きる。When welding is started, first, the shading filter 18 shown in FIG. 4 is moved to a position where the field of view of the CCD camera 17 is blocked, and the CCD camera 17 is prevented from contamination due to welding.
Is protected and the welding image sent from the CCD camera 17 is made easy to see. Next, welding traveling is performed by rotating the welding head 1 holding the welding torch 2 in the circumferential direction with respect to the pressure pipe b. When the motor 26 with an encoder attached to the guide pipe 3 is driven, the inner cylinder 24 provided with the internal gear 24a meshing with the motor 26 rotates, whereby the welding head 1 coupled with the inner cylinder 24 is pressed against the pressure pipe b. Rotate in the circumferential direction. When rotating, the guide ring 27 guides the core of the welding head 1 to prevent swaying, and stable welding traveling of the welding performed by the welding torch 2 is obtained. The welding range can be easily controlled by the encoder of the motor 26, and continuous welding or spot welding can be performed only at necessary portions.
【0018】必要な補修溶接が終了したら、モータ14
を逆回転させて、第1ステージ12を第2ステージ13
に近づく方向に後退移動させることにより、平行リンク
機構9に取り付けられた溶接トーチ2を溶接ヘッド1内
に収納する。その後、圧力配管b外部における昇降台6
の保持部6aを取り外し、フレキシブルパイプ4を介し
てガイドパイプ3及び溶接ヘッド1を圧力配管bから引
き抜けば、溶接継手内面の裏波溶接部の補修溶接作業は
終了する。When the necessary repair welding is completed, the motor 14
In the reverse direction to move the first stage 12 to the second stage 13
The welding torch 2 attached to the parallel link mechanism 9 is housed in the welding head 1 by retreating in the direction approaching. After that, the lifting table 6 outside the pressure pipe b
When the holding portion 6a is removed and the guide pipe 3 and the welding head 1 are pulled out from the pressure pipe b through the flexible pipe 4, the repair welding work of the backside welded portion on the inner surface of the welded joint is completed.
【0019】一方、補修溶接が終了した後、万一溶接ト
ーチ2の駆動機構が故障し、例えば、モータ14の故障
や直線スライド11の動作不良等が生じて溶接トーチ2
を溶接ヘッド1内部に収納できなくなったら、図2及び
5に示した脱出機構20を使用する。図5(A)に示す
ように、通常の状態下では、係合爪21a及び21bで
直線スライド11の後端部11aを挟持することによ
り、第2ステージ13を直線スライド11に固定してあ
る。しかし、上記のような故障が生じた場合、外部から
手動でワイヤロープ23を引くと、図5(B)に示すよ
うに、ばね22に抗して係合爪21a及び21bが開
き、直線スライド11の後端部11aとの係合が解かれ
る。そうすると、エンコーダ付モータ14等の種々の部
品を備える第2ステージ13の自重により、第2ステー
ジ13は、直線スライド11に沿って摺動して後退する
と共に、送りねじ15を介して連結している第1ステー
ジ12も後退する。第1ステージ12が後退すると、平
行クランク機構9を介して溶接トーチ2が溶接ヘッド1
内に収納される。これにより、圧力配管bから圧力ヘッ
ド1を引き抜くことができる。On the other hand, after the completion of the repair welding, the drive mechanism of the welding torch 2 should fail, and for example, the motor 14 or the linear slide 11 may malfunction and the welding torch 2 may be damaged.
When it becomes impossible to store it inside the welding head 1, the escape mechanism 20 shown in FIGS. 2 and 5 is used. As shown in FIG. 5A, in a normal state, the second stage 13 is fixed to the linear slide 11 by sandwiching the rear end portion 11a of the linear slide 11 with the engaging claws 21a and 21b. . However, when the above-mentioned failure occurs, when the wire rope 23 is manually pulled from the outside, the engaging claws 21a and 21b open against the spring 22 and the linear slide is performed, as shown in FIG. The engagement with the rear end portion 11a of 11 is released. Then, due to the weight of the second stage 13 including various parts such as the motor with encoder 14, the second stage 13 slides back along the linear slide 11 and retreats, and is connected via the feed screw 15. The first stage 12, which is present, also retreats. When the first stage 12 retracts, the welding torch 2 is moved to the welding head 1 via the parallel crank mechanism 9.
It is stored inside. As a result, the pressure head 1 can be pulled out from the pressure pipe b.
【0020】[0020]
【発明の効果】本発明による管内面溶接装置は、被溶接
管に対して径方向へ移動可能な溶接トーチと、該溶接ト
ーチの移動方向に向けて視野をもつアーク監視装置と、
該アーク監視装置と前記溶接トーチとを収納すると共に
前記溶接トーチを径方向へ移動させる駆動装置を備えた
溶接ヘッドと、該溶接ヘッドを保持すると共に該溶接ヘ
ッドを前記被溶接管に対して周方向に回転可能にする回
転駆動装置を備えた棒部材と、該棒部材を前記被溶接管
に取り付けると共に前記被溶接管に対して軸方向移動量
を調節できる調節具を有する取付具とを備えるので、被
溶接管の管穴内に溶接ヘッドを挿入して、長尺圧力配管
等の溶接継手裏面に溶接トーチを確実に案内して、健全
な補修溶接をすることができると共に、遠隔操作で自動
溶接運転を容易に行えることにより、溶接品質の安定と
コスト低減にもつながる。The pipe inner surface welding apparatus according to the present invention comprises a welding torch which is movable in the radial direction with respect to the pipe to be welded, and an arc monitoring device which has a visual field in the moving direction of the welding torch.
A welding head having a drive device for accommodating the arc monitoring device and the welding torch and moving the welding torch in a radial direction, and holding the welding head and surrounding the welding head with respect to the pipe to be welded. A rod member provided with a rotation drive device capable of rotating in a predetermined direction; and an attachment having an adjuster capable of attaching the rod member to the pipe to be welded and adjusting an axial movement amount with respect to the pipe to be welded. Therefore, by inserting the welding head into the pipe hole of the pipe to be welded, the welding torch can be reliably guided to the back side of the welding joint of long pressure pipes, etc., and sound repair welding can be performed. The ease of welding operation leads to stable welding quality and cost reduction.
【0021】また、本発明による管内面溶接装置は、前
記アーク監視装置がファイバ方式CCDカメラであり、
さらに、該CCDカメラの視野を開閉できる遮光フィル
タを前記溶接ヘッドに備えるので、溶接トーチの管軸方
向の位置決めや、溶接作業などの目視確認が容易にかつ
確実となる。In the pipe inner surface welding device according to the present invention, the arc monitoring device is a fiber type CCD camera,
Further, since the welding head is provided with a light-shielding filter capable of opening and closing the field of view of the CCD camera, the positioning of the welding torch in the pipe axis direction and the visual confirmation of the welding operation can be easily and surely performed.
【図1】 本発明の一実施形態に係る管内面溶接装置の
概要を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a pipe inner surface welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】 溶接ヘッド及び溶接トーチの駆動機構を示す
拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view showing a drive mechanism of a welding head and a welding torch.
【図3】 図1のA−A線に沿った断面における溶接ト
ーチ周辺機器を示す図である。3 is a view showing peripheral equipment of a welding torch in a cross section taken along line AA of FIG. 1. FIG.
【図4】 アーク監視機構を示す拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view showing an arc monitoring mechanism.
【図5】 溶接ヘッドの脱出機構を示す拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view showing an escape mechanism of the welding head.
【図6】 溶接トーチの半径方向動作を示す図である。FIG. 6 is a view showing a radial movement of the welding torch.
【図7】 原子力プラント等の圧力容器の上蓋に取り付
けられた圧力配管を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing pressure piping attached to an upper lid of a pressure vessel of a nuclear power plant or the like.
1…溶接ヘッド、2…溶接トーチ、3…ガイドパイプ、
4…フレキシブルパイプ、5…上下スライド、6…昇降
台、6a…保持部、6b…スライド部、7a,7b,7
c…ロングリンク、8…ショートリンク、9…平行リン
ク機構、10…外筒、10a…先端部、10b…開口、
11…直線スライド、11a…後端部、12…第1ステ
ージ、13…第2ステージ、14…エンコーダ付モー
タ、15…送りねじ、16…アーク監視機構、17…C
CDカメラ、18…遮光フィルタ、19…エアシリン
ダ、20…脱出機構、21a,21b…係合爪、22…
ばね、23…ワイヤロープ、24…内筒、24a…内歯
車、25…ベアリングハウジング、26…エンコーダ付
モータ、27…ガイドリング、28a,28b…ガイド
筒、30…補助ライト、a…上蓋、b…圧力配管、c…
溶接継手裏面。1 ... Welding head, 2 ... Welding torch, 3 ... Guide pipe,
4 ... Flexible pipe, 5 ... Vertical slide, 6 ... Elevating table, 6a ... Holding part, 6b ... Sliding part, 7a, 7b, 7
c ... long link, 8 ... short link, 9 ... parallel link mechanism, 10 ... outer cylinder, 10a ... tip portion, 10b ... opening,
11 ... Linear slide, 11a ... Rear end part, 12 ... First stage, 13 ... Second stage, 14 ... Encoder motor, 15 ... Feed screw, 16 ... Arc monitoring mechanism, 17 ... C
CD camera, 18 ... Shading filter, 19 ... Air cylinder, 20 ... Escape mechanism, 21a, 21b ... Engaging claw, 22 ...
Spring, 23 ... Wire rope, 24 ... Inner cylinder, 24a ... Internal gear, 25 ... Bearing housing, 26 ... Encoder motor, 27 ... Guide ring, 28a, 28b ... Guide cylinder, 30 ... Auxiliary light, a ... Top lid, b … Pressure piping, c…
The back side of the welded joint.
フロントページの続き (72)発明者 正田 靖博 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番 1号 三菱重工業株式会社 神戸造船所 内 (56)参考文献 特開 平4−238697(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 9/028 B23K 37/02 Front page continuation (72) Inventor Yasuhiro Shoda 1-1-1, Wadasaki-cho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Kobe Shipyard (56) Reference Japanese Patent Laid-Open No. 4-238697 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B23K 9/028 B23K 37/02
Claims (2)
接トーチと、該溶接トーチの移動方向に向けて視野をも
つアーク監視装置と、該アーク監視装置と前記溶接トー
チとを収納すると共に前記溶接トーチを径方向へ移動さ
せる駆動装置を備えた溶接ヘッドと、該溶接ヘッドを保
持すると共に該溶接ヘッドを前記被溶接管に対して周方
向に回転可能にする回転駆動装置を備えた棒部材と、該
棒部材を前記被溶接管に取り付けると共に前記被溶接管
に対して軸方向移動量を調節できる調節具を有する取付
具とを備える管内面溶接装置。1. A welding torch that is movable in a radial direction with respect to a pipe to be welded, an arc monitoring device that has a field of view in the moving direction of the welding torch, and the arc monitoring device and the welding torch. And a welding head having a driving device for moving the welding torch in the radial direction, and a rotary driving device for holding the welding head and rotating the welding head in the circumferential direction with respect to the pipe to be welded. A pipe inner surface welding apparatus comprising: a rod member; and a fitting having the rod member attached to the pipe to be welded and an adjuster capable of adjusting an axial movement amount with respect to the pipe to be welded.
Dカメラであり、さらに、該CCDカメラの視野を開閉
できる遮光フィルタを前記溶接ヘッドに備える請求項1
に記載の管内面溶接装置。2. The arc monitoring device is a fiber type CC
The welding head is a D camera, and the welding head is provided with a light blocking filter capable of opening and closing the field of view of the CCD camera.
The pipe inner surface welding apparatus according to 1.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP09315598A JP3513387B2 (en) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | Pipe inner surface welding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09315598A JP3513387B2 (en) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | Pipe inner surface welding equipment |
Publications (2)
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| JPH11285820A JPH11285820A (en) | 1999-10-19 |
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Family Applications (1)
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1998
- 1998-04-06 JP JP09315598A patent/JP3513387B2/en not_active Expired - Fee Related
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